浅谈盾构管片预埋滑槽施工质量控制

浅谈盾构管片预埋滑槽施工质量控制

郭晓远 

（中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司      上海  浦东  200120）

摘要:现阶段我国各地城市地铁盾构管片广泛采用预埋滑槽施工工艺,这种方法颠覆了传统盾构隧道中机械器件的打孔锚栓和金属支座配合施工的传统模式,能极大便利后期工程和管线的施工,并改变了施工条件,大大地提高了安装工效。本篇以预埋滑槽管片制造过程为主线,以预埋滑槽工艺过程品质管理为视角,简述管片制造过程中预埋滑槽工艺过程品质管理,并希望促使这项技能在应用过程中更加精细化。

关键字:管片;预埋滑槽;工艺管理;

前言

在这个大历史背景下已经成为百年工程的地铁建设项目,近年来在地铁工程中预埋滑槽的运用也得到了大力推广。对于预埋滑槽施工的质量控制,理应从目前的技术层面提升到了相应的管理层面去严格控制,本章作者将结合自己参建的上海地铁13号线、14号线、15号线、18号线管片预制过程中预埋滑槽的运用,并结合管片预埋滑槽的技术特点,浅谈预埋滑槽施工的质量管理。

1.盾构管片预埋滑槽特点和优势

1.1盾构管片预埋滑槽的优越性

在盾构推进过程中可利用预埋滑槽来安装盾构区间内的照明设施及行走通道，避免以往在管片上打孔安装这些设施对管片的损坏。尤其在钻孔过程中碰撞到钢筋对管片结构的损伤。槽道既有较高的强度,又具备了很强的防震性能、耐火性和抗疲劳能力,因此不容易出现因为老化而产生安全事故的问题。

1.2盾构管片预埋滑槽技术性能要求

（1）预理滑槽及其上固定的螺栓应能满足地铁隧道上需要安装的各种设备及其振动的承载力要求，每个链接螺栓位置沿任意方向的承载力不小于11.2kN，槽道在两倍设计荷载作用下不产生塑性变形。

（2）预理滑槽及连接螺栓必须消足一定的刚度要求，在设计拉、压、切向承载力作用下其交形不超过0.5mm.

（3）预堙滑槽必须为热轧形，其钢材材质为Q345B,壁厚至少2.5mm,断裂最小延伸率不小于14%.

（4）预理清槽内部填充物必须为整体的填充物，与预埋滑槽接触紧密,有效阻止混凝土的进入。内部填充物不应具有腐蚀性。不能侵蚀滑槽钢材及其表面涂层。

（5）预埋清槽与配套的T12螺栓在动荷载循环200万次工况下，预埋滑槽允许荷载最高点与最低点的振幅为2kN(8kN 8kN)疲劳试验过程中不允许出现任何破坏，试验后沿任何方向的极限破坏值不小于20kN，以确保实际振动应用状况下的受力安全要求。

（6）预埋滑槽耐火性能应满足在单面火烧、三面火烧及四面火烧的工况下，均能达到90分钟承载力不失效的要求。预埋滑槽与构件

采用专用配套T型螺栓连接，T型螺栓需具备专业认证报告,其性能应达到对应90分钟耐火时间下，单点承载力不低于1.8kN.

（7）预埋滑槽与配套连接T型螺栓应具备连接齿牙构造，齿牙间距为3mm，以确保机械咬合性能，在纵向传递荷载，防止点滑移。

（8）防腐涂层需按以下检验方法进行检验:

1）中性盐雾试验:按 GB/T10125中要求进行，试验周期为1200H.

2）耐碱性能—涂层经过耐碱试验后，涂层不变色、无气泡、斑点。在23士2℃条件下，以100ml蒸馈水中加入0.12g氢氧化钙的比例配制碱溶液并进行充分搅拌，该溶液PH值应达到12-13。按GB/T9274规定的甲法（浸泡法)进行周期为168H的试验。

（3）附着力试验一附着力试验按GB/T9286规定的方法进行。涂层的附着力应达到GB/T9286中表1的前三级。

（9）防腐涂层应包括抗碱防腐层和抗碱封闭层，且对防腐工艺进行质量评定。

2. 盾构管片预埋滑槽安装与质量控制分析

2.1渗漏问题及防治措施

在盾构推进过程中，已经安装好的管片偶有发生在预埋滑槽周边有渗水现象，经多方研究发现预埋滑槽的抗碱涂层在工厂施工中有个别的涂层厚度不够，在管片浇筑过程中与混凝土中的碱性物质起化学反应，生成微小的气泡，气泡在混凝土中持续向上排出，形成微小裂纹，待管片在盾构区间内安装后，管片外部土层中的水汽通过裂纹进入，在预埋滑槽周边产生渗水现象。针对这一现象一定要严把预埋滑槽的进场质量验收，多抽取样品进行检测，有条件的在厂区内设置检测池，对进场的预埋滑槽随机进行抽查，增加抽查数量和频次。对预埋滑槽厂家进行监督，选取信誉度高、实力强的公司作为供应商。

2.2滑槽安装与模具紧贴程度问题

预埋滑槽与管片钢模紧贴程度不高,也是目前经常出现的盾构管片预埋滑槽位置有混凝土浆等质量问题。由于预埋滑槽本身属于刚性材料，弧度在正常浇筑过程中不会出现变化，通过将预埋滑槽放在弧度检测台上进行弧度检测，发现部分滑槽中段位置的弧度不能完全与管片内弧面弧度一致，这会造成水泥浆漏进滑槽与钢模密贴面，且主要集中在滑槽中段中间30-40cm位置因此，预埋滑槽弧度不标准是造成与钢模密贴面漏进水泥浆的重要原因。

所以,如果想要进一步提高贴合程度,就必须按照规定完成对模型的加工改造,固定螺栓安放的部位也必须严格按照

滑槽预留高度和定位孔加以固定,总量也不应该小于二个,在管片模型上必须通过开孔并通过加固的方法来使之紧固在模型上。其次就是完成预埋滑槽的紧固,所使用的螺钉通常是特质的塑胶材质,将其在管片模型上加以压紧。在完成将钢筋材料笼吊入模板浇筑之时,主要对锚杆和滑槽加以维护,并对松散现象加以调整。

2.3浆液质量不符合要求

在盾构的推进过程中,由于泥浆的质量出现问题,导致灌浆的效率较差,最后造成地层与轨道的下沉。主要问题有泥浆的配制比不好、原材料存在困难、搅拌计量错误。安全措施:首先对原材料进行质检和确定,避免由于原材料不合格造成最终的产品质量问题。按照盾构方式和灌浆方法的不同选择不同的砂浆比例,同时做好合理性检查,提高使用效益。拌浆设备的操作条件较差,使用时要做好日常维修保养,经常清理搅拌砂浆机。

2.4管片环面,与隧道的轴线并不相交

安装完毕后的管片,千斤顶的一侧整环片与盾构前轴之间的角度误差超过了规定程度,导致下一环管片安装困难,从而妨碍了对盾构前进轴的控制。安全措施:盾构工程中,做好的合理操作,避免杂质流入管片的环间隙内。尽可能多的千斤顶,确保盾构纠偏的压力变化平稳。

2.5盾构管片预埋滑槽安装分析

预埋滑槽的施工制作流程如下:首先进行预埋滑槽进场之后对其外形以及弧度进行测量,之后在完成管片钢筋料笼吊入模板后,主要对锚索和槽道表面加以防护,并对松散现象加以调整,同时对槽道表层也采用了以上涂装处理方法,以达到防腐蚀和绝缘的效果。在安装时,还应该防止背身锚杆和结构钢筋相互之间发生了电接触,这也能够避免因杂散将输入电流从中导出,而引起强电锈蚀的问题。浇筑管片混凝土施工主要有管片模型振动台振捣、附着式振动器振捣及插入式振捣等方法,必须密切观察浇筑情况来避免槽道与管片模型相互之间出现撞击而松动。在脱模工序中还必须对吊装力进行相应的加强,通过损坏塑料螺栓和螺母内侧面的螺纹来实现脱模,以及对槽道内的其余物料加以处置等,还必须对槽道间隙和嵌入差等主要技术指标加以检测、核实和登记。管片水养时必须先对其实行翻转立放,在水养池内进行七天养护，水养池的水PH大于等于9小于等于11。养护完毕以后必须在存放场所中实行水平堆放,且不得高于四层。最后必须进行注浆孔抗拔实验及管片抗折、抗渗检验以及管片三环拼装检测。

2.6钢筋笼吊装

将焊接好的钢筋笼吊入模具,应避免钢筋笼和锚索相碰,以免造成槽道的松动。一旦出现预埋滑槽松动现象,应立即校正。预埋滑槽的表层本身进行了电镀锌+特别封闭涂料的处理方法,除了可以起到防锈的作用,特别密封涂料也可以避免预埋的槽道与混凝土产生化学反应。施工中背身锚索和结构钢筋不要进行电气对接,以免预留孔和结构钢筋对接后杂散电从中引出,对其预埋件的外部框架和管道产生电气侵蚀。所以在施工过程中要尽量保证预埋的管道的涂层不被损坏。

2.7加工改造

应通过卡槽的预埋位置和固定孔确认安装用螺钉的位置,螺钉的位置应按照卡槽的直径选择,最少选择三根固定螺钉。在管片模板上开洞,并将安装用螺钉紧固在模具上,采用了扩紧式安装方法,以便在不采用此类固定预埋滑槽方式后之后,管片生产单位可将安装用的固定螺钉改为普通圆头螺钉,使管片模具可以修复到不开洞位置,并继续应用,从而减少了对管片模具的损伤。

2.8脱模成型

由于固定预埋滑槽中使用的是特制塑料螺栓直接与铁质的紧固螺钉联接,因此脱模时需要提高管片脱模的吊装力,使塑料螺栓内部的螺丝扣直接发生破裂,如此即可完成整个脱模过程。清除沟道表面粘附的混凝土浆、沟道的填充物料,最后检查沟道间隙偏差和嵌入差等各种技术指标,作好记载,从而累积施工经验。

结束语

盾构管片预埋斜槽技术有着自身的优点，在目前的地下铁路等城市轨道施工中逐渐广泛应用,并且有着巨大的使用发展前景,所以一定要做好安全生产管理工作,对生产职工的专业技能做好培养与管理,做好滑槽进场检验工作,保证产品质量合格。

参考文献

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